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在目前所研究的可再生清洁燃料中，生物柴油除了其可再生性及污染物排放少的优良特性之外，还具有以下独特之处:(1)可以与柴油进行任意比例混匀但不影响柴油的物理性质;(2)可完全被生物降解;(3)可直接用于现有的柴油发动机而不需对其进行任何改动。因此，良好的适应性、安全性和经济性使生物柴油在众多的可再生能源中脱颖而出，倍受科研工作者的广泛关注。 在合成生物柴油的酯交换反应中，酶催化转化技术由于其良好的环境效应而成为最有前景的生物柴油合成方法。但现已开发的酶催化法大多存在脂肪酶价格昂贵、催化效率低等问题，使酶催化转化技术往往不能同时兼顾生产成本及催化效率而难以实现产业化。因此，开发价格低廉、催化效率高的脂肪酶并将其应用于生物柴油的合成具有非常重要的意义。本论文针对目前存在的问题，从脂肪酶的改造及生物柴油合成工艺的改进入手，以提高酶催化活力、降低酶的生产成本，做了以下工作。 (1)借鉴固定化思想，采用共价偶联法，在疏棉状嗜热丝孢菌脂肪酶(Thermomyces lanuginosus lipase，TLL)分子上偶联纳米Fe3O4-COOH颗粒制备得到磁响应性脂肪酶(magnetic responsive lipases，MRL)，通过外加磁场实现了脂肪酶的分离回收并考察了影响MRL合成过程的因素。在最佳偶联反应条件下所制备得到的MRL其酶活力为23.02 U/mL，比活力为93.18 U/mg;虽然其酶活力仅相当于纯酶的31％，但比活力却为纯酶的128％。说明经过纳米Fe3O4-COOH颗粒的修饰后，单位脂肪酶所具有的催化活性提高了。同时，通过合理估算纳米Fe3O4-COOH颗粒浓度及表面游离羧基浓度，大致知道每个纳米Fe3O4颗粒表面约含160-170个可供反应的羧基;通过MRL的蛋白质含量，推测了MRL分子中纳米颗粒与脂肪酶分子的个数比为8;通过TEM(Transmission electron microscope)图像分析，考察了脂肪酶的引入对纳米Fe3O4颗粒分散性的影响;通过对不同溶液中纳米Fe3O4颗粒及MRL粒子的Zeta电位测定，分析了纳米Fe3O4颗粒的引入对增加所制备的MRL复合物在水溶液中稳定性的作用。 (2)通过XRD(X-ray diffractometer)、AFM(Atomic force microscope)、FTIR(Fourier transform infrared microscope)、XPS(X-ray photoelectronspectroscopy)等表征手段对游离TLL和MRL的晶体结构、三维形貌、分子结构及表面元素进行了分析并预测了MRL的立体结构。结果显示经纳米Fe3O4-COOH颗粒的修饰合成了磁响应脂肪酶，由于纳米Fe3O4颗粒的存在而使酶的分子结构发生了变化，从对蛋白质二级结构的分析发现，其α-螺旋的增加和β-折叠含量的降低使酶的分子结构变得更加稳定;并以催化橄榄油水解反应考察了游离TLL和MRL的催化特性。与游离TLL相比，所制备的MRL具有更高的热稳定性、pH稳定性和贮藏稳定性并且可以利用外加磁场进行分离回收，其操作稳定性良好。 (3)确定了MRL催化转酯化反应制备生物柴油的工艺。通过响应性设计，充分考虑影响生物柴油合成过程中的主要因素，得到了其最优制备工艺。在最优制备工艺下:醇油摩尔比为4，分三次等量加入甲醇，酶用量为豆油质量的9％，体系含水量为1.5％，反应温度为41℃，反应28h后豆油转化率为81.48±0.77％，是游离TLL的1.2倍;分析了游离TLL和MRL在生物柴油合成过程中的酰基转移现象，微量水的存在导致了sn-2位上酰基的转移，而且纳米Fe3O4-COOH颗粒载体有利于sn-2位上酰基的转移从而提高了MRL的酯交换率;考察了MRL制备生物柴油的操作稳定性，MRL在重复使用10个批次后其大豆油转化率和脂肪酸甲酯（fatty acid methylesters，FAMEs）得率仅降低了10.96％，说明所制备的MRL的操作稳定性好。与文献相比，在获得高转酯化效率的同时，使酶的用量降低且实现了多次的重复使用。 (4)为进一步提高脂肪酶合成生物柴油的催化效率，首次采用共固定化技术将具有1，3位酯键专一性的MRL与无位置专一性的扩展青霉脂肪酶(Penicillium expansum lipases，PEL)联合制备了磁响应性复合酶(magneticresponsive compound lipases，MRCL)，在最优工艺条件下得到大豆油转化率为97.87±0.51％，FAMEs得率为98.73±0.51％;与游离PEL和MRL相比，其转化率分别提高了24.20％和20.12％;在重复使用10个批次后，其转化率和FAMEs得率仅降低了12.31％，操作稳定性良好。该MRCL同时兼顾了生物柴油合成工艺低的生产成本及高的转酯化效率，因此在催化生物柴油工艺中具有更高的经济效益。